Guida alla configurazione di Xorg

Attenzione: questo articolo è ancora incompleto e in fase di scrittura da parte del suo autore. Sentitevi liberi di contribuire, proponendo modifiche alla guida tramite l'apposita pagina di discussione, in modo da non interferire con il lavoro portato avanti sulla voce. Per altre informazioni si rimanda al template.

Versioni Compatibili ERRORE: valore non valido ( Tutte le versioni di Debian )! Vedi qui.

Che cos'è

Xorg è il server dell'X Window System, il gestore grafico dei sistemi Unix, sviluppato da X.Org Foundation, rilasciato sotto licenza MIT (software libero). Grazie al diffondersi di applicazioni opensource di un certo livello, come OpenOffice e TheGimp, X viene supportato, in modo secondario anche da altri sistemi operativi non-unix (come Windows e Mac OS X).

Si basa su un'intelligente architettura client/server, in cui il server X comunica con gli altri programmi che fungono da client: quindi le richieste dell'utente (come ad esempio, lo spostamento della finestra, l'ingrandimento, il click del mouse su un certo dato pulsante, l'inserimento di testo in una textbox...) vengono recuperate dal server, il quale a sua volta le invia al client che risponde al dato evento. Inoltre può succedere anche che il client si rivolga al server affinchè questo svolga certe operazioni (ad esempio un'applicazione OpenGL può richiedere al server X servizi per il rendering 3D...).

Questa architettura permette un notevole vantaggio rispetto alle interfacce grafiche che non la adottano (ad esempio quella di Windows): infatti, nel momento in cui vengono a presentarsi certi problemi relativi al server grafico, il sistema non è costretto ad andare in crash poichè bastano pochi comandi per farlo partire nuovamente, senza dover riavviare il computer.

Una caratteristica fondamentale (e anti-intuitiva) è che il server grafico risiede sulla macchina dell'utente mentre le varie applicazioni (client) possono essere anche remote: infatti il tutto viene considerato dal punto di vista dell'applicazione che chiede (tramite l'utente) servizi al server. Da notare che, comunque, l'applicazione remota è eseguita come se risiedessa sulla stessa macchina del server.

Ciò che andremo ad analizzare nella guida sarà il file xorg.conf (di solito è: /etc/X11/xorg.conf, digita man xorg.conf per una lista delle possibili directory del file, oppure sudo find / -iname xorg.conf per vedere la locazione nel tuo computer, Ctrl+C per fermare la ricerca), che permette una configurazione precisa e profonda dell'X Server. Un punto fondamentale di xorg.conf è quello di "linkare" ad ogni device, non solo determinate proprietà (come ad esempio, frequenza orizzontale dello schermo) ma anche il driver specifico di questo device. Quindi notiamo che le sezioni che descrivono un device sono una sorta di interfaccia al driver utilizzato che, a sua volta, è un'interfaccia per il dispositivo vero e proprio.

Nelle nuove versioni Xorg si autoconfigura rendendo quindi, in un certo senso, "inutile" il file di configurazione. Questo è vero da un lato, cioè se vogliamo una macchina pronta subito dopo l'installazione del sistema. Però, d'altro canto, come ogni cosa fatta personalmente, scrivere il proprio file di configurazione è molto più efficiente: non solo perchè possiamo ovviare ad alcuni "errori" che la configurazione automatica può portare con sè, ma anche perchè avremo un ambiente completamente personalizzato e messo a punto in ogni particolare.

Avvisi e precauzioni

Alcuni avvisi e qualche precauzione prima d'iniziare.

Avviso 1: Questa guida non ha l'obiettivo di spiegare ogni dettaglio del file xorg.conf, anche se è abbastanza particolareggiata. Per questa ragione è ovvio che possiate trovare su alcuni file di configurazioni delle voci che non abbiamo descritto. Leggete man xorg.conf e man xorg se ne avete la necessità.

Avviso 2: E' possibile che non abbiate il file xorg.conf (come già spiegato). Basta crearne uno (semmai in /ect/X11/xorg.conf), per utilizzare la configurazione descritta in questo al posto di quella automatica

Precauzione 1: prima di modificare il file xorg.conf è bene farne un backup. Cerchiamo prima il percorso completo del file (come spiegato sopra) poi digitiamo (supponendo che quella indicata sia la directory giusta):

$ cp /etc/X11/xorg.conf ~/xorg_backup.conf

Precauzione 2: possiamo generare un file xorg.conf basato sull'autodetect della nostra configurazione. Riavviamo il sistema in single-mode user, logghiamoci come root e diamo:

# xorg -configure

verrà creato nella directory corrente un file (di solito xorg.conf.new) che possiamo utilizzare non solo per ripristinare alcuni errori dovuti a modifiche accidentali, ma può essere utilizzato anche per far pratica sui concetti che esporremo. Ricordiamo però che l'autodetect e la conseguente creazione del file xorg.conf in automatico può portare a dei problemi causati da un rilevamento erroneo delle componenti.

Com'è fatto

A titolo d'esempio vediamo come si presenta un file xorg.conf:

Section "ServerLayout"
    Identifier     "Layout0"
    Screen      0  "Screen0"
    InputDevice    "Keyboard0" "CoreKeyboard"
    InputDevice    "Mouse0" "CorePointer"
EndSection

Section "Files"
    RgbPath      "/etc/X11/rgb"
    ModulePath   "/usr/lib/xorg/modules"
    FontPath     "/usr/share/fonts/X11/misc"
    FontPath     "/usr/share/fonts/X11/cyrillic"
EndSection

Section "Module"
    Load           "dbe"
    Load           "extmod"
    Load           "type1"
    Load           "freetype"
    Load           "glx"
EndSection

Section "InputDevice"
    # generated from default
    Identifier     "Mouse0"
    Driver         "mouse"
EndSection

Section "InputDevice"
    # generated from default
    Identifier     "Keyboard0"
    Driver         "kbd"
EndSection

Section "Monitor"
    Identifier     "Monitor0"
    VendorName     "Unknown"
    ModelName      "Unknown"
    HorizSync       28.0 - 33.0
    VertRefresh     43.0 - 72.0
EndSection

Section "Device"
    Identifier     "Device0"
    Driver         "nvidia"
    VendorName     "NVIDIA Corporation"
EndSection

Section "Screen"
    Identifier     "Screen0"
    Device         "Device0"
    Monitor        "Monitor0"
    DefaultDepth    24
    SubSection     "Display"
        Depth       24
    EndSubSection
EndSection

Si cerchi di leggerlo con attenzione: ovviamente sarà tutto molto complicato, ma è bene prendere confidenza con quella struttura. Alla fine di questa guida spero che le cose siano più chiare.

Struttura generale

Il file xorg.conf è composto da un certo numero di sezioni (=Section) in un ordine qualsiasi. Ogni sezione ha la forma seguente:

 Section "SectionName"
     SectionEntry
      ...
 EndSection

Come leggiamo nel man, le sezioni possono avere i seguenti nomi (in grassetto quelli più importanti)

• ServerLayout: Strato principale del file

• InputDevice: Descrizione dei device di input (mouse, tastiera...)

• Device: Descrizione della scheda grafica

• VideoAdaptor: Xv video adaptor description

• Monitor: Descrizione del monitor

• Modes: Video modes descriptions

• Screen: Associazione dei monitor alla scheda grafica e viceversa

• Files: Percorsi di file particolarmente utili (database RGB, caratteri, moduli da caricare...)

• ServerFlags: Server flags

• Module: Indica al server quali moduli deve caricare (es: estensioni come glx, per la gestione del rendering OpenGL all'interno delle finestre, moduli per il font rasterization...)

• DRI: DRI-specific configuration

• Vendor: Vendor-specific configuration

La sezione ServerLayout è il livello più alto, serve a tenere unite i device di input/output utilizzati in una sessione. I device di input sono descritti nella sezione InputDevice. Mentre i device di output (=monitor, scheda grafica) sono descritti all'interno della sezione Screen. Il monitor è descritto nella sezione Monitor e la scheda grafica nella sezione Device.

Una SectionEntry (vedremo dopo quelle particolari di ogni SectionName) è formata da una parola chiave seguita da uno o più argomenti dipendenti da essa. I tipi di questi argomenti sono 3:

• Integer: interi
• Real: virgola mobile
• String: stringa racchiusa tra (")

Una parola chiave importante è Option che viene utilizzata per settare particolari opzioni di un componente del server (tastiera, mouse, monitor, scheda grafica...). Option è formata da una o due stringhe: la prima è il nome dell'opzione, e la seconda, non obbligatoria, è il valore dell'opzione. Che siano interi, real o stringhe i valori delle option devono essere virgolettati. Molto sinteticamente, per comprederne il funzionamento, si legga questo esempio preso dal man:

Example: Le seguenti opzioni sono equivalenti:

Option "Accel"   "Off"

Option "NoAccel"

Option "NoAccel" "On"

Option "Accel"   "false"

Option "Accel"   "no"

ServerLayout Section

La sezione ServerLayout è lo strato principale di tutto il file xorg.conf. Essa serve a raggruppare i dispositivi di input/output (e alcune delle loro caratteristiche fondamentali) che verranno utilizzate all'interno della sessione corrente. E' possibile avere più sezioni ServerLayout. Il motivo fondamentale è semplice: pensiamo ad una sessione multiutente su di uno stesso computer. Ogni utente ha sicuramente mouse e tastiera "personali" nonchè uno schermo "personale", e quindi è necessario avviare diverse sessioni che utilizzano un ServerLayout (e cioè una configurazione di Xorg) diverso per ogni utente.

Quindi principalmente in ServerLayout andiamo a dire al server X che l'utente U utilizzi la tastiera A, il mouse B, lo schermo C e la scheda video D per la sua sessione e successivamente, nelle altre sezioni, specifichiamo in modo dettagliato cosa si intende per tastiera A, mouse B, ecc.

Introduciamo ora alcuni concetti fondamentali riguardanti i Device che saranno utili anche in seguito. Un device è l'astrazione di un dispositivo hardware (tastiera, mouse, schermo...) al quale il sistema operativo fornisce accesso mediante un driver. Ci occuperemo dei seguenti device: tastiera, mouse, schermo e scheda grafica. A differenza degli altri device elecanti, la tastiera e il mouse devono avere una caratteristica in più. Supponiamo che attaccati ad un computer ci siano più tastiere e più mouse: in questo caso possiamo utilizzare solo una coppia alla volta. Quindi c'è bisogno di definire quale di quelle tastiere è una CoreKeyboard e quale mouse è un CorePointer. Indicando queste due opzioni (nei modi che vedremo di seguito) non facciamo nient'altro che stabilire quale tastiera e quale mouse utilizzeremo per la nostra sessione. E' possibile cambiare "dinamicamente" (con alcune opzioni del programma xorg) la corekeyboard (o la corepointer) cambiando quindi di conseguenza la tastiera (o il mouse) utilizzato nella sessione corrente. Questo discorso è utile quando c'è una sessione multiutente su una stessa macchina: ogni sessione avrà una corekeyboard diversa e quindi ogni utente può utilizzare, indipendentemente dagli altri, la sua tastiera. Tornando all'esempio di prima, la tastiera A e il mouse B per un certo utente sono dei dispositivi di input "core". (Vedremo successivamente come specificare che un dispositivo di input è "core" o "primary").

Il discorso sulla scheda video e il monitor è diverso: infatti non c'è la necessità di utilizzare solo un monitor o solo una scheda video in una certa sessione, poichè uno stesso utente può, naturalmente, utilizzare due schermi contemporaneamente. In questo caso, basta inserire due sezioni Screen. Lo stesso vale per la scheda grafica. (Una nota fondamentale: ogni dispositivo (tastiera, mouse, schermo, scheda grafica) deve avere una relativa sezione ben definita).

E' importante sapere che è possibile anche non avere una sezione ServerLayout: in questo caso verranno scelti un singolo schermo "attivo" e la coppia di core input device. (Se non è chiaro questo passaggio basta avere pazienza e leggere di sotto, dove verrà spiegato il concetto di "attivo")

Il formato della sezione ServerLayout è:

Section "ServerLayout"
   Identifier "name"
   Screen screen-num "screen-id"
   ...
   InputDevice "idev-id"
   ...
   options

Ogni sezione ServerLayout deve avere un Identifier e almeno uno Screen. Lo screen-num (opzionale) è utilizzato nel caso abbiate bisogno di schermi multipli (più in fondo ho segnalato un link che approfondisce questo aspetto). Ovviamente bisogna mantenere una certa coerenza con le sezioni successive (ad esempio: lo screen-id deve essere l'Identifier di una sezione Screen, così come l'idev-id deve essere un identifier di un certa sezione InputDevice).

L'Identifier della sezione ServerLayout è un nome che la identifica univocamente, inoltre è proprio questo nome che viene utilizzato dal programma xorg (con l'opzione -layout) per avviare X con una particolare configurazione.

All'interno della ServerLayout è possibile indicare quali InputDevice sono primari, in questo modo:

Section "ServerLayout"
   Identifier "name"
   ...
   ...
   InputDevice "keyboard0" "CoreKeyboard"

dove keyboard0 è l'Identifier di una InputDevice Section dedicata alla tastiera che vogliamo utilizzare per la sessione corrente. Lo stesso vale per i pointer. Vedremo in seguito altri modi per dire al server X che un certo dispositivo deve essere considerato primario.

InputDevice Section

Normalmente le sezioni InputDevice sono almeno due: una per la tastiera (primaria) e l'altra per il dispositivo di puntamento primario (di solito mouse). Se viene omessa verrà utilizzata una configurazione di default che non funziona bene su tutte le piattaforme. Quindi è utile seguire i consigli successivi.

La InputDevice Section ha il seguente formato

Section "InputDevice"
   Identifier "name"
   Driver     "inputdriver"
   options
   ...
EndSection

Le voci Identifier e Driver sono obbligatorie, mentre tutto il resto è opzionale. La voce Identifier permette di dare al device un nome univoco che è lo stesso utilizzato, ad esempio, nella sezione ServerLayout). Mentre la voce Driver indica il driver utilizzato per il device di Input. Ora attenzione al seguente passaggio. Una InputDevice Section viene considerata "attiva" quando:

• è specificata all'interno della ServerLayout come Core* (* = Keyboard oppure Pointer)
• è specificata grazie ad alcune opzioni da linea di comando del programma xorg (digita man xorg) che permette di rendere "core" un device di input.
• è specificata come Core* all'interno della sezione InputDevice stessa (Option "CoreKeyboard" oppure Option "CorePointer").

Se nessuna delle tre condizioni è verificata allora viene considerato core (e quindi attiva) la sezione che utilizza come driver "kbd" o "mouse" (vedi man).

Dopo questa definizione possiamo continuare dicendo che: se viene utilizzato un server dinamico (e quindi non statico) il modulo del driver "inputdriver" viene caricato per ogni sezione attiva (non per tutte ovviamente, dato che -come abbiamo visto nell'introduzione- è possibile, per ogni sessione, utilizzare un unico mouse e un'unica tastiera).

Device Section

xorg.conf può avere più di una sezione Device, però ce ne deve essere, come minimo una che descriva la scheda grafica utilizzata. Il formato è il seguente:

Section "Device"
    Identifier "name"
    Driver     "driver"
    entries
    ...
EndSection

Sono obbligatorie solo le voci Identifier e Drivers che funzionano come sopra. Le altre entry sono opzionali e dipendono dalla scheda grafica in questione. E' utile avere a dispozione il manuale della scheda per modificarle. Ne vediamo solo alcune:

• BusID "bus-id": specifica l'indirizzo (il bus location) della della scheda grafica

• Screen number : indica quale schermo utilizzare. E' utilizzato per quelle schede video che possono gestire più di uno schermo (consiglio il link seguente per chi avesse questa necessità: Using multiple monitors)

Monitor Section

Ha questo formato:

Section "Monitor"
   Identifier "name"
   entries
   ...
EndSection

L'unica voce obbligatoria è Identifier. Vediamo alcune entry interessanti:

• VendorName "vendor": opzionale, specifica il produttore del monitor

• ModelName "model": opzionale, indica il modello del monitor

• HorizSync horizsync-range: indica il range della frequenza di aggiornamento orizzontale del monitor. Viene indicato come: freq min - freq max. Per default l'unità di misura è kHz (è possibile specificarlo in MHz o in Hz, pero' bisogna aggiungere queste unità di misura esplicitamente). Consultare il manuale del monitor per avere informazioni specifiche.

• VertRefresh vertrefresh-range : indica il range della frequenza di aggiornamento verticale supportata dello schermo. La sintassi è come sopra.

• DisplaySize width height: opzionale, indica larghezza e altezza, espressa in millimetri, dell'area visibile dello schermo. Se viene specificata è utilizzata per calcolare i DPI dello schermo.

Screen Section

La Screen Section può avere istanza multiple. Ovviamente ne deve essere presente almeno una. Infatti questa sezione lega il device grafico con il monitor e quindi la sezione Device con la sezione Monitor: ciò significa che associa una certa scheda video ad un dato monitor. Perchè è possibile avere istanze multiple di Screen? Poichè ad esempio avendo a disposizione due schede video e due monitor possiamo scegliere, in una particolare sezione, quale combinazione usare (è la stessa ragione, quindi, per cui possono esistere più sezioni ServerLayout). Una sezione Screen è considerata attiva se è specificata all'interno della sezione ServerLayout, oppure se viene "attivata" dal opzione -screen del programma xorg. Se nessuna di queste due condizioni è presente allora viene considerata "attiva" la prima sezione Screen trovata nel file xorg.conf. La sezione ha questo formato:

Section "Screen"
   Identifier "name"
   Device     "devid"
   Monitor    "monid"
   entries
   ...
   SubSection "Display"
      entries
      ...
   EndSubSection
   ...
EndSection

I campi obbligatori sono Identifier e Device. Il valore del campo device deve essere un identifier specificato della sezione Device. Anche se non obbligatorio, è bene inserire il "monid" (ovviamente uguale a uno di quelli specificati nella sezione Monitor). Interessante è anche specificare la profondità di colore che deve essere usata dal server per default: DefaultDepth depth. Importante è anche l'opzione seguente:

Option "Accel"

che abilità l'accelerazione hardware 2d tramite l'architettura XAA. E' abilitata per default, ma se sono presenti dei bug nel driver XAA è necessario disabilitarla per avere un server X funzionante.

Display Subsection

Abbiamo visto nel formato dello schermo che è presente la sotto-sezione Display. E' un concetto molto importante che ci permette di modificare alcune caratteristiche fondamentali. Ogni Screen Section può avere diverse sotto-sezioni Display. Noi ci occuperemo del caso in cui ce ne fosse solo una (vedere man per il caso generale). Questa sottosezione è opzionale e quando non viene specificata si utilizzeranno dei valori rilevati automaticamente. Il formato è:

SubSection "Display"
   Depth  depth
   entries
   ...
EndSubSection

Vediamo nei dettagli:

• Depth depth: il valore di Depth deve essere uguale a quello specificato nella sezione Display (di solito è 24).
• Modes "mode-name": è una voce opzionale, ma molto importante. Infatti in questo modo possiamo indicare le risoluzione dello schermo: Modes "1024x768". Inoltre è lecito scrivere: Modes "1024x768" "800x600" "640x480", cioè abbiamo indicato varie risoluzioni. Quella di default è la prima. E' possibile passare alle successive con Ctrl+Alt+Keypad_Plus e tornare indietro con Ctrl+Alt+Keypad_Minus.

Files Section

Questa sezione (opzionale) viene utilizzata per specificare alcuni directory richiesta dal server. Alcune delle entry di Files sono:

• FontPath "path": imposta il percorso (assoluto) per i font utilizzati dal server grafico. Per specificare più cammini è possibile utilizzare una delle seguenti soluzioni:

  FonthPath "path_1","path_2",...,"path_n"

  E' possibile anche specificare FontPath multipli invece della sintassi che utilizza la virgola. Se non viene specificata questa entry allora il server cercherà in percorsi standard (vedi man per i dettagli).

• RGBPath "path": imposta il percorso (assoluto) del database RGB. Il database RGB non è nient'altro che una tabella che associa un nome simbolico al colore dato dalla (R,G,B): ad esempio (139, 0, 0) DarkRed . Se non è specificato viene cercato in /usr/share/X11/rgb (i file puo' essere un .txt se il server è stato compilato per usare un database RGB testuale anzicchè binario, e in questo caso al percorso precedente viene automaticamente inserita l'estensione). La sintassi per le path multiple è identica a quella già discussa

• ModulePath "path": imposta il percorso (assoluto) per i moduli utilizzati da Xorg. La sintassi per le path multiple è identica a quella già discussa.

Module Section

La sezione Module è utilizzata per specificare quali moduli caricare. Se il server è compilato staticamente (cioè se tutti i moduli (o quelli necessari) vengono compilati nel server) questa sezione viene ignorata. Come abbiamo detto in precedenza in questa sessione possono essere caricate alcune estensioni di Xorg e i moduli per il font rasterization. Per caricare un modulo è sufficiente inserire la parolachiave Load in questo modo:

Load "modulename"

Poichè alcuni moduli sono caricati di default è possibile disabilitarli con

Disable "modulename"

I moduli vengono cercati nei percorsi specificati nel ModulePath della sezione Files, e in alcune sottodirectory specifiche di quei percorsi. Per vedere quali moduli sono presenti (estensioni e font) si vedano queste directory: /usr/lib/modules/fonts e /usr/lib/modules/extensions. oppure /usr/lib/xorg/modules/fonts e /usr/lib/xorg/modules/extensions

Il modulo per i font bitmap è caricato automaticamente. E' importante che venga caricato il modulo "extmod" perchè contiene alcune estensioni molto utili come la Shape Extension oppure la X Video Extension.

Link Utili

• Sito ufficiale di Xorg

• Cenni su Xorg

• X Window System

• Protocolli e Architettura dell'X Window System

Dedica

A Serena: questo è per te, cuore mio, perchè, a differenza tua, io non sono capace d'altro.

Autore: np2k, 22/03/2010